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EP0530667B1 - Vorrichtung zum Entleeren von flexiblen Flüssigkeitsbehältern - Google Patents

Vorrichtung zum Entleeren von flexiblen Flüssigkeitsbehältern Download PDF

Info

Publication number
EP0530667B1
EP0530667B1 EP92114567A EP92114567A EP0530667B1 EP 0530667 B1 EP0530667 B1 EP 0530667B1 EP 92114567 A EP92114567 A EP 92114567A EP 92114567 A EP92114567 A EP 92114567A EP 0530667 B1 EP0530667 B1 EP 0530667B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
force
plate
transfer means
movable plate
lever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP92114567A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0530667A1 (de
Inventor
Wolfram Weber
Hans-Jürgen Neumann
Thomas Scherer
Bernhard Gläser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fresenius SE and Co KGaA
Original Assignee
Fresenius SE and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fresenius SE and Co KGaA filed Critical Fresenius SE and Co KGaA
Publication of EP0530667A1 publication Critical patent/EP0530667A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0530667B1 publication Critical patent/EP0530667B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M5/148—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons flexible, e.g. independent bags
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/02—Blood transfusion apparatus
    • A61M1/029—Separating blood components present in distinct layers in a container, not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/30—Single needle dialysis ; Reciprocating systems, alternately withdrawing blood from and returning it to the patient, e.g. single-lumen-needle dialysis or single needle systems for hemofiltration or pheresis

Definitions

  • the invention is based on a device for emptying flexible liquid containers according to the preamble of claim 1, as is known from US-A-4,157,771, and is particularly suitable for emptying blood bags in an extracorporeal circuit in a single-needle arrangement .
  • the single-needle technique is a well-known component of the gentle blood treatment process.
  • the blood to be cleaned or purified is removed and returned by a single needle, i.e. through a single puncture site. This procedure is gentle on the vessels and associated with less pain for the patient.
  • An essential prerequisite for efficient dialysis treatment using the single-needle technique is that blood is withdrawn and returned quickly so that the overall duration of the treatment is not unreasonably increased.
  • a time-determining factor in dialysis treatment using the single-needle technique is the return of the purified blood.
  • the purified blood is collected in a flexible container so that, when the arterial part of the blood circulation is blocked, it is returned from this container through the needle into the patient's blood circulation. This container should be emptied as quickly as possible and with a uniform liquid flow.
  • a pressure which is as constant as possible in the entire dialysis system is required for efficient dialysis treatment, for example in order to precisely record the amount of blood treated so that medication can be metered in correctly and pump outputs can be set correctly.
  • US Pat. No. 4,991,743 claims a device in which it is possible to adjust the pressure exerted on the flexible liquid container. This is a plate which is pressurized by scissor jacks and which then passes this pressure over the entire removal phase to the flexible liquid bag. This type of pressure control does not take into account the changing pressure conditions in the flexible liquid bag during removal, because there is no indication in the patent that the pressure is adapted to the changing pressure and volume ratios of the bag.
  • German patent application DE 39 11 587 A1 describes a device in which a flexible bag is arranged between two pressure plates, at least one of which can be moved and driven. This device proves to be disadvantageous in that a complex pressure measuring device must be installed on the pressure plates and extensive control is required.
  • French patent FR-A-2102412 describes a device for compressing a flexible bag between two plates, in which the first plate is fixed and the second plate is articulated on the fixed first plate and can be pivoted against the fixed plate.
  • a disadvantage of this known device is that it also does not take into account the changing pressure conditions during removal.
  • the problem of pressure drop is shown particularly clearly in FIG.
  • the device claimed in US Pat. No. 4,991,743 has, for example, the characteristics of a quasi weight-loaded printing plate. With this device, the pressure drop towards the end of the blood withdrawal from the flexible container is approximately 50%, based on the initial pressure, since the constant force is distributed over the continuously increasing surface of the bag, which is applied to the pressure plates, and thus the pressure ( Force / area) decreases. As a result of this pressure curve, significant pressure fluctuations in the dialysis circuit and a considerable extension of the blood return phase to the patient (decreasing pressure and decreasing flow rate) are unavoidable.
  • the device is operated in such a way that the force applied to the flexible container is changed by force transmission means in such a way that the flexible liquid container is subjected to almost constant pressure both in the filled and in the almost empty state.
  • the magnitude of the force acts on a movable plate, which is connected to a stationary plate, and on the flexible container arranged between the stationary and the movable plate.
  • Such an arrangement ensures an almost constant discharge volume from the flexible container over the entire withdrawal phase, with the result that, on the one hand, the pressure conditions in the dialysis system can be kept almost constant, and on the other hand, the time required for the reinfusion of the cleaned blood is clear can be shortened so that the entire treatment time of the dialysis patient can be minimized.
  • this device does not require complex, complex and expensive control devices, since it is simple in construction and thus ensures reliable function and is therefore also inexpensive to manufacture and assemble.
  • a gas pressure spring is used as the force element which, by means of two levers actuated by the piston of the gas pressure spring and representing a preferred embodiment of the force transmission system, exerts pressure on the movable plate, which is articulated on one side to the stationary plate.
  • pressure is constantly exerted on the flexible container, which is arranged between the stationary and the articulated plate, by means of the piston rod of the gas pressure spring.
  • the pressure is transmitted through the lever mechanism to the articulated plate and from the plate to the flexible container.
  • the gas pressure spring with the one located thereon Lever mechanism can be locked in the event that the flexible container is to be removed from the space between the fixed and the articulated plate, for example after dialysis has ended.
  • the locking takes place by flipping a lever which is attached to the end of the force element which is opposite the force transmission means. Force element and force transmission means are raised so far that even with continued transmission of the pressure, no more force is exerted on the flexible container.
  • the force transmission means can be designed in such a way that the stationary and the articulated plate are connected by a scissor guide or a parallel guide.
  • the force transmission means between the fixed and articulated plate can be designed as a parallelogram link or as a column link.
  • springs can be used as force elements, springs with an approximately constant spring force being preferred.
  • Another advantageous embodiment has two power transmission systems, each of which is designed as a scissor guide and which is acted upon by a force element.
  • a further advantageous embodiment of the device has a housing which is provided with an opening for removing the flexible container, the stationary plate forming the bottom of the housing.
  • the flexible liquid container is arranged between the stationary and the movable plate in such a way that its opening lies opposite the plate ends which are hinged to one another.
  • FIG. Force housing movable 4b and stationary 4a plate, force transmission means 8, 18 and flexible liquid container (not shown) are arranged in the housing 2.
  • a fixed plate 4a and a movable plate 4b which can be pivoted around a joint 6 relative to the fixed plate 4a in a range from 0 to a maximum of 90 °, a pivoting range from 0 to 25 ° being preferred .
  • a first lever arm 8 is fastened to the movable plate 4b and can be rotated about a joint 10 in its holder.
  • the other end of the lever arm 8 is connected to a hinge point 12.
  • the end of the force element opposite the hinge point 12 is fastened to the housing inner wall 2a by a hinge 16.
  • Force element and force transmission means cooperate in such a way that force is exerted on the articulation point 12 by means of a gas pressure cylinder piston when the container is emptied by the force element 14.
  • the lever arms 8 and 18 are moved out of their rest position and thereby press the movable plate 4b in the direction of the stationary plate 4a.
  • the flexible liquid container not shown here, is pressurized.
  • the force which the force element 14 exerts on the force transmission means 8, 18 and which is transmitted from the force element 14 to the movable plate, and thus to the flexible liquid container changes as a function of the filling level of the liquid container, in that, as the filling level decreases, that of the force element 14 force exerted on the force transmission means 8 and 18 exerts a constant pressure on the flexible liquid container due to the force-increasing leverage effect of these force transmission means.
  • the lever arms 8 and 18 moved by the force element 14 are pivoted at an angle between at least 0 and at most 180 °, but preferably from 25 to 75 ° to one another, independently of the force exerted on them.
  • FIG. 2 shows the same embodiment as in FIG. 1, but with the container filled (not shown here).
  • the container is filled by means of a pump against the pressure of the force element.
  • the force element on the articulation point 12 The amount of force exerted by an initially small deflection of the lever arms 8 and 18 changed only slightly.
  • the angle between the levers 8 and 18 is now smaller than when the container is almost completely empty (see FIG. 1).
  • FIG. 3 has force elements, plates and force transmission means which are identical to the force elements, plates and force transmission means shown in FIGS. 1 and 2. With regard to the mode of operation of these elements, reference is therefore made to the above statements.
  • the embodiment shown in FIG. 3 has a locking device, which is not locked, for the force element 14 and the force transmission means 8, 18.
  • Fig. 4 shows the same locking device in the locked state.
  • the force element and force transmission means were pivoted so far out of their original position that the gas pressure spring 14 does not exert any force on the lever arms 8 and 18 and the movable plate 4b would no longer be deflected sufficiently to exert pressure on the flexible liquid container 1 .
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the present invention.
  • the stationary plate 4a and the movable plate 4b are connected here by a scissor guide 26.
  • FIG. 6 shows the characteristic curves for the outflow pressure in various emptying devices.
  • the flexible liquid container When the flexible liquid container is emptied by means of gravity, there is indeed a slight pressure drop between the high and low filling levels of the container, but the total pressure is low, so that there is only a low outflow rate.
  • liquid containers weighted by spring- or weight-loaded pressure plates can absorb a higher discharge pressure when the container is full, but the pressure - and thus the discharge velocity - drops sharply as the container's degree of filling decreases.
  • the device according to the invention which includes a spring mechanism acting on a lever, an increased outflow pressure can be applied when the container is full, which can be kept almost constant until completely emptied.

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Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Entleeren von flexiblen Flüssigkeitsbehältern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie aus der US-A-4,157,771 bekannt ist, und eignet sich besonders zum Entleeren von Blutbeuteln in einem extrakorporalen Kreislauf in einer Single-Needle-Anordnung.
  • Die Single-Needle-Technik ist ein seit langem bekannter Bestandteil des Verfahrens zur schonenden Blutbehandlung. Dabei geschieht die Entnahme und Rückführung des zu reinigenden bzw. gereinigten Blutes durch eine einzige Nadel, d.h. durch eine einzige Punktionsstelle. Dieses Verfahren ist gefäßschonend und für den Patienten mit weniger Schmerzen verbunden.
  • Eine wesentliche Voraussetzung für die effiziente Dialysebehandlung mittels Single-Needle-Technik ist, daß die Entnahme und Rückführung von Blut zügig durchgeführt wird, so daß die Gesamtdauer der Behandlung nicht unzumutbar erhöht wird.
  • Ein zeitbestimmender Faktor bei der Dialysebehandlung mittels Single-Needle-Technik ist die Rückführung des gereinigten Blutes. Üblicherweise wird das gereinigte Blut in einem flexiblen Behälter gesammelt, um dann, wenn der arterielle Teil des Blutkreislaufs verriegelt ist, aus diesem Behälter zurück durch die Nadel in den Blutkreislauf des Patienten geführt zu werden. Das Entleeren dieses Behälters soll dabei möglichst schnell und mit gleichmäßigem Flüssigkeitsstrom erfolgen.
  • Weiterhin ist für eine effiziente Dialysebehandlung ein möglichst konstanter Druck im gesamten Dialysesystem erforderlich, um beispielsweise die behandelte Blutmenge genau zu erfassen, so daß Medikamente richtig zudosiert werden können und Pumpenleistungen richtig eingestellt werden können.
  • Bekannte Vorrichtungen, die zu diesem Zweck verwendet werden, sind beispielsweise nachstehenden Ausführungen zu entnehmen.
  • In dem US-Patent US 4,991,743 wird eine Vorrichtung beansprucht, bei der es möglich ist, den auf dem flexiblen Flüssigkeitsbehälter ausgeübten Druck einzustellen. Es handelt sich hierbei um eine Platte, die durch Scherenheber mit Druck beaufschlagt wird, und die dann diesen Druck über die gesamte Entnahmephase vollflächig auf den flexiblen Flüssigkeitsbeutel weiterleitet. Diese Art der Druckregelung berücksichtigt nicht die veränderlichen Druckverhältnisse im flexiblen Flüssigkeitsbeutel während der Entnahme, denn aus der Patentschrift ist kein Hinweis darauf zu entnehmen, daß der Druck den veränderlichen Druck- und Volumenverhältnissen des Beutels angepaßt wird.
  • In der deutschen Offenlegungsschrift DE 39 11 587 A1 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der ein flexibler Beutel zwischen zwei Andruckplatten angeordnet ist, von denen mindestens eine beweglich und antreibbar ist. Diese Vorrichtung erweist sich insofern als nachteilig, als eine aufwendige Druckmeßvorrichtung an den Andruckplatten installiert sein muß, und eine umfangreiche Kontrolle erforderlich ist.
  • In der französischen Patentschrift FR-A-2102412 wird eine Vorrichtung zum Zusammendrücken eines flexiblen Beutels zwischen zwei Platten beschrieben, bei der die erste Platte ortsfest und die zweite Platte beweglich an der ortsfesten ersten Platte angelenkt ist und gegen die ortsfeste Platte verschwenkt werden kann. Als nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung anzusehen, daß sie ebenfalls nicht die veränderlichen Druckverhältnisse während der Entnahme berücksichtigt.
  • In dem eingangs erwähnten US-Patent US-A-4,157,771 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der ein flexibler Beutel zwischen zwei Platten angeordnet ist, von denen die erste Platte ortsfest und die zweite Platte gegenüber der erste Platte beweglich angeordnet ist. Weiterhin weist diese Vorrichtung ein Kraftelement und Hebelsystem als Kraftübertragungsmittel auf, das mit der zweiten Platte verbunden ist und die vom Kraftelement eingeleitete Kraft so umsetzt, daß die Kraft auf die bewegliche Platte während des Entleerungsvorganges zunimmt. Als nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung die aufwendige und viele Einzelteile aufweisende Konstruktion anzusehen, die sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage hohe Kosten verursacht. Weiterhin ist durch die Säulenführung der beweglichen Platte leicht ein Verkanten der beweglichen Platte und damit ein Klemmen der gesamten Vorrichtung möglich, so daß die Betriebssicherheit dieser Vorrichtung nicht gewährleistet ist.
  • Die zitierten Schriften zeigen, daß es bisher nicht auf einfache Art und Weise möglich war, unerwünschte stetige Druckänderungen während der Entnahme von gereinigtem Blut aus einem flexiblen Behälter zu vermeiden.
  • Somit liegen bei der Rückführung von gereinigtem Blut mittels Single-Needle-Technik oft ungleichmäßige Druckverhältnisse im Dialysesystem vor, die zu schwer kontrollierbaren Behandlungsdauern führen. Zudem verlängert sich die Behandlungsdauer außerordentlich, da, besonders gegen Ende der Entnahme von Blut aus dem flexiblen Behälter, bedingt durch den abnehmenden Druck, eine stetig abnehmende Flüssigkeitsmenge je Zeiteinheit befördert wird.
  • Besonders deutlich wird die Problematik des Druckabfalls in Figur 6 dargestellt. Die in der US-Patentschrift 4,991,743 beanspruchte Vorrichtung weist beispielsweise die Charakteristika einer quasi gewichtsbelasteten Druckplatte auf. Bei dieser Vorrichtung beträgt der Druckabfall gegen Ende der Blutentnahme aus dem flexiblen Behälter ca. 50 %, bezogen auf den Ausgangsdruck, da die gleichbleibende Kraft sich auf die stetig zunehmende Oberfläche des Beutels, die an den Andruckplatten anliegt, verteilt, und somit der Druck (Kraft / Fläche) abnimmt. Bedingt durch diesen Druckverlauf sind signifikante Druckschwankungen im Dialysekreislauf sowie eine erhebliche Verlängerung der Blutrückführungsphase zum Patienten (abnehmender Druck bedingt abnehmende Strömungsgeschwindigkeit) unvermeidbar.
  • Vor diesem Hintergrund ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine einfache Vorrichtung zur Entleerung eines flexiblen Flüssigkeitsbehälters bereitzustellen, mit Hilfe derer dieser mit möglichst konstanter und möglichst hoher Geschwindigkeit vollständig entleert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Vorrichtung wird in der Weise betrieben, daß die auf den flexiblen Behälter aufgebrachte Kraft durch Kraftübertragungsmittel in ihrem Betrag so verändert wird, daß der flexible Flüssigkeitsbehälter sowohl in gefülltem als auch in nahezu entleertem Zustand mit nahezu konstantem Druck beaufschlagt wird.
  • Dazu wirkt die betragsmäßig veränderte Kraft auf eine bewegbare Platte, die mit einer ortsfesten Platte verbunden ist und auf den zwischen der ortsfesten und der bewegbaren Platte angeordneten flexiblen Behälter.
  • Eine derartige Anordnung gewährleistet ein über die gesamte Entnahmephase nahezu konstantes Ausflußvolumen aus dem flexiblen Behälter, mit der Folge, daß einerseits die Druckverhältnisse im Dialysesystem nahezu konstant gehalten werden können, und daß andererseits die Zeit, die für die Reinfusion des gereinigten Blutes erforderlich ist, deutlich verkürzt werden kann, so daß die gesamte Behandlungsdauer des Dialysepatienten minimiert werden kann.
  • Weiterhin bedarf diese Vorrichtung nicht aufwendiger, komplexer und teurer Kontrollgeräte, da sie in der Konstruktion einfach ist und somit eine zuverlässige Funktion gewährleistet und zudem damit in der Herstellung und der Montage kostengünstig ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Kraftelement eine Gasdruckfeder eingesetzt, die mittels zweier durch den Kolben der Gasdruckfeder betätigter Hebel, die eine bevorzugte Ausführungsform des Kraftübertragungssystems darstellen, Druck auf die bewegbare Platte, die einseitig an die ortsfeste Platte angelenkt ist, ausübt. Während der Blutentnahmephase wird auf den flexiblen Behälter, der zwischen der ortsfesten und der angelenkten Platte angeordent ist, stetig Druck ausgeübt durch die Kolbenstange der Gasdruckfeder.
  • Der Druck wird durch den Hebelmechanismus auf die angelenkte Platte und von der Platte auf den flexiblen Behälter Übertragen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Gasdruckfeder mit dem daran befindlichen Hebelmechanismus für den Fall arretiert werden, daß der flexible Behälter aus dem Raum zwischen der ortsfesten und der angelenkten Platte entfernt werden soll, beispielsweise nach beenderter Dialyse. Das Arretieren geschieht durch Umlegen eines Hebels, der an dem Ende des Kraftelements angebracht ist, das den Kraftübertragungsmitteln gegenüberliegt. Kraftelement und Kraftübertragungsmittel werden dabei so weit angehoben, daß auch bei fortgesetzter Übertragung des Drucks keine Kraft mehr auf den flexiblen Behälter ausgeübt wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform können die Kraftübertragungsmittel in der Weise ausgestaltet sein, daß die ortsfeste und die angelenkte Platte durch eine Scherenführung oder eine Parallelführung verbunden sind. Weiterhin können in anderen Ausführungsformen die Kraftübertragungsmittel zwischen ortsfester und angelenkter Platte als Parallelogrammlenker oder aber auch als Säulenlenker ausgeformt sein.
  • In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen können als Kraftelemente verschiedenste Federn verwendet werden, wobei Federn mit annähernd konstanten Federkraft bevorzugt werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung weist zwei Kraftübertragungssysteme auf, die jeweils als Scherenführung ausgebildet sind und die durch ein Kraftelement mit Kraft beaufschlagt werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, das mit einer Öffnung zur Entnahme des flexiblen Behälters versehen ist, wobei die ortsfeste Platte den Boden des Gehäuses bildet.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist der flexible Flüssigkeitsbehälter in der Weise zwischen der ortsfesten und der bewegbaren Platte angeordnet, daß seine Öffnung den aneinander angelenkten Plattenenden gegenüberliegt.
  • Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Ausführungsbeispiele gemäß der Zeichnungen 1 bis 5 näher erläutert.
  • Hierbei zeigt:
    • Figur 1
    Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Entleeren eines flexiblen Flüssigkeitsbehälters, in der Stellung, in der ein nicht dargestellter Flüssigkeitsbehälter entleert ist.
    Figur 2
    Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Entleeren von flexiblen Flüssigkeitsbehältern, gemäß Fig. 1, in der Stellung, in der ein nicht dargestellter Flüssigkeitsbehälter gefüllt ist.
    Figur 3
    Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Entleeren von flexiblen Flüssigkeitsbehältern mit einer Arretiervorrichtung, wobei die Arretiervorrichtung geöffnet ist.
    Figur 4
    Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Entleeren von flexiblen Flüssigkeitsbehältern mit einer Arretiervorrichtung, gemäß Fig. 3, wobei die Arretiervorrichtung verriegelt ist.
    Figur 5
    Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Entleeren von flexiblen Flüssigkeitsbehältern, wobei die ortsfeste Platte und die bewegbare Platte durch eine Scherenführung verbunden sind.
    Figur 6
    Ein Diagramm zur Darstellung des Ausflußdruckes des flexiblen Behälters in Abhängigkeit vom Füllgrad des Behälters in bekannten Vorrichtungen im Vergleich zur erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • In Figur 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Im Gehäuse 2 sind Kraftelement, bewegbare 4b und ortsfeste 4a Platte, Kraftübertragungsmittel 8, 18 und flexibler Flüssigkeitsbehälter (nicht dargestellt) angeordnet.
  • Im Gehäuse 2 befinden sich zunächst eine ortsfeste Platte 4a und eine bewegbare Platte 4b, die um ein Gelenk 6 herum relativ zu der ortsfesten Platte 4a in einem Bereich von 0 bis maximal 90 ° verschwenkbar ist, wobei ein Schwenkbereich von 0 bis 25° bevorzugt wird.
  • An der bewegbaren Platte 4b ist ein erster Hebelarm 8 befestigt, der in seiner Halterung um ein Gelenk 10 drehbar ist. Das andere Ende des Hebelarms 8 ist verbunden mit einem Gelenkpunkt 12. An dem Gelenkpunkt 12 greift das Kraftelement 14 an, das in diesem Fall als Gasdruckfeder ausgebildet ist. Das dem Gelenkpunkt 12 gegenüberliegende Ende des Kraftelementes ist durch ein Gelenk 16 an der Gehäuseinnenwand 2a befestigt. Am Gelenkpunkt 12 greift weiterhin ein zweiter Hebelarm 18 an, der am Gelenkpunkt 12 ebenfalls drehbar gelagert ist, und dessen dem Gelenkpunkt 12 gegenüberliegendes Ende durch ein Gelenk 20 an der Gehäuseoberwand 2b befestigt ist.
  • Kraftelement und Kraftübertragungsmittel wirken in der Weise zusammen, daß beim Entleeren des Behälters durch das Kraftelement 14 mittels eines Gasdruckzylinderkolbens auf den Gelenkpunkt 12 Kraft ausgeübt wird. Mittels der aufgebrachten Kraft werden die Hebelarme 8 und 18 aus ihrer Ruhestellung herausbewegt und drücken dabei die bewegbare Platte 4b in Richtung auf die ortsfeste Platte 4a. Dadurch wird der hier nicht dargestellte flexible Flüssigkeitsbehälter mit Druck beaufschlagt. Die Kraft, die das Krafelement 14 auf die Kraftübertragungsmittel 8, 18 ausübt, und die von diesen auf die bewegbare Platte, und damit auf den flexiblen Flüssigkeitsbehälter übertragen wird, verändert sich in Abhängigkeit vom Füllgrad des Flüssigkeitsbehälters, indem mit abnehmendem Füllgrad die vom Kraftelement 14 auf die Kraftübertragungsmittel 8 und 18 ausgeübte Kraft aufgrund der kraftverstärkenden Hebelwirkung dieser Kraftübertragungsmittel einen gleichbleibenden Druck auf den flexiblen Flüssigkeitsbehälter ausübt. Die durch das Kraftelement 14 bewegten Hebelarme 8 und 18 werden, unabhängig von der auf sie ausgeübten Kraft, in einem Winkel zwischen mindestens 0 und höchstens 180°, vorzugsweise aber von 25 bis 75° zueinander verschwenkt.
  • In Figur 2 ist diesselbe Auführungsform wie in Figur 1, jedoch bei gefülltem Behälter (hier nicht dargestellt) abgebildet. Der Behälter wird mittels einer Pumpe gegen den Druck des Kraftelementes befüllt. Bei gefülltem Behälter wird die durch das gespannte Kraftelement auf den Gelenkpunkt 12 ausgeübte Kraft durch eine anfangs geringe Auslenkung der Hebelarme 8 und 18 nur wenig in ihrem Betrag verändert. Der Winkel zwischen den Hebeln 8 und 18 ist jetzt kleiner als bei nahezu vollständig entleertem Behälter (s. Figur 1).
  • Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist Kraftelemente, Platten und Kraftübertragungsmittel auf, die mit den in Figuren 1 und 2 dargestellten Kraftelementen, Platten und Kraftübertragungsmitteln identisch sind. Hinsichtlich der Wirkungsweise dieser Elemente wird daher auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
  • Zusätzlich zu den in Figuren 1 und 2 dargestellten Elementen weist die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform eine Arretierungsvorrichtung, die nicht verriegelt ist, für das Kraftelement 14 und die Kraftübertragungsmittel 8, 18 auf. Die Arretierungshebel 24, mit dem die Arretierungsvorrichtung betätigt wird, sowie aus einem weiteren Hebel 22, der bei Betätigen des Arretierungshebels 24 Kraftelement und Kraftübertragungsmittel so aus ihrer Ausgangslage herausschwenkt, daß sie auf die bewegbare Platte 4b, und damit auf den flexiblen Flüssigkeitsbehälter 1, keinen Druck mehr ausüben könne.
  • Fig. 4 zeigt die gleiche Arretierungsvorrichtung in verriegeltem Zustand. Durch Betätigen des Arretierungshebels 24 wurden Kraftelement und Kraftübertragungsmittel so weit aus ihrer Ursprungslage herausgeschwenkt, daß die Gasdruckfeder 14 keine Kraft auf die Hebelarme 8 und 18 ausübt und die bewegbare Platte 4b nicht mehr weit genug ausgelenkt werden würde, um auf den flexiblen Flüssigkeitsbehälter 1 Druck auszuüben.
  • Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zu den in Figuren 1 - 4 dargestellten Ausführungsformen sind die ortsfeste Platte 4a und die bewegbare Platte 4b hier durch eine Scherenführung 26 verbunden.
  • Andere Ausführungsformen (hier nicht dargestellt) können mehrere Scherenführungen zwischen der ortsfesten und der bewegbaren Platte aufweisen, oder beide Platten können durch eine oder mehrere Parallelführungen verbunden sein.
  • Figur 6 sind die Kennlinien für den Ausflußdruck bei verschiedenen Entleerungsvorrichtungen dargestellt. Bei einer Entleerung des flexiblen Füssigkeitsbehälters mittels Schwerkraft ist zwar ein geringer Druckabfall zwischen hohem und und niedrigem Füllgrad des Behälters festzustellen, jedoch ist der Gesamtdruck niedrig, so daß sich nur eine geringe Ausflußrate einstellt. Zusätzlich durch feder- oder gewichtsbelastete Druckplatten beschwerte Flüssigkeitsbehälter können einen höheren Ausflußdruck bei gefülltem Behälter aufnehmen, jedoch sinkt mit abnehmendem Füllgrad des Behälters der Druck - und damit die Ausflußgeschwindigkeit - stark ab. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die einen an einem Hebel angreifenden Federmechanismus beinhaltet, kann ein erhöhter Ausflußdruck bei vollem Behälter aufgebracht werden, der bis zur vollständigen Entleerung nahezu konstant gehalten werden kann.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Entleeren von flexiblen Flüssigkeitsbehältern,
    insbesondere von Blutbeuteln in einem extrakorporalen Kreislauf in einer Single-Needle-Anordnung, mit einer ortsfesten Platte (4a), einer gegenüber der ortsfesten Platte beweglich angeordneten zweiten Platte (4b), wobei die beiden Platten (4a,4b) zur Aufnahme des flexiblen Flüssigkeitsbehälters (1) ausgebildet sind, einem Kraftelement (14) und Kraftübertragungsmitteln (8,18), die mit der zweiten Platte (4b) verbunden sind, wobei die Kraftübertragungsmittel (8,18) die vom Kraftelement (14) in sie eingeleitete Kraft so umsetzen, daß die auf die bewegbare Platte (4b) wirkende Kraft während des Entleerungsvorgangs zunimmt, bei der die Kraftübertragungsmittel (8,18) ein Hebelsystem bilden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sie in einem Gehäuse (2) angeordnet ist, dessen Grundplatte die ortsfeste Platte (4a) bildet, daß das Kraftelement (14) mit einem Ende an einem Lagerpunkt (16) an der Gehäuseinnenwand angebracht und mit seinem anderen Ende in einem Gelenkpunkt (12) mit den Kraftübertragungsmitteln (8,18) verbunden ist, daß die Kraftübertragungsmittel (8,18) Kräfte auf die bewegbare Platte (4b) und den flexiblen Flüssigkeitsbehälter (1) übertragen und daß das Gehäuse eine Öffnung aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da das Kraftelement (14) eine Feder, insbesondere eine Gasdruckfeder, ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder mit ihrer Schubstange in einem Gelenkpunkt (12) an den Enden zweier, ein Hebelsystem bildender Hebelarme (8, 18) angeordnet ist, von denen ein erster Hebelarm (8) mit seinem anderen Ende an die bewegbare Platte (4b) angelenkt und der zweite Hebelarm (18) mit seinem anderen Ende an der Gehäuseoberwand (2b) angelenkt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hebelarme (8, 18) beim Entlastungsvorgang und beim Spannungsvorgang der Feder einen Winkel zwischen 0 und 180°, vorzugsweise 25 bis 75°, überstreichen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerpunkt (16) ein an einer Gehäuseinnenseitenwand (2a) liegender Fixpunkt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerpunkt (16) an einem Kipphebel (22) liegt, durch den, mittels eines dritten Hebelarms (24), das Kraftelement (14) und die Kraftübertragungsmittel (8, 18) sowie die zweite Platte (4b) aus ihrer jeweiligen Arbeitsposition ausrückbar sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Platte (4a) und die bewegbare Platte (4b) durch eine oder mehrere Scherenführungen (26) verbunden sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Platte (4a) und die bewegbare Platte (4b) durch eine oder mehrere Parallelführungen verbunden sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftelement (14) zwischen zwei Kraftübertragungsmitteln angeordnet ist, auf die es Kraft überträgt.
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